JP7391621B2 - 二次電池の短絡推定装置、短絡推定方法、及び短絡推定システム - Google Patents
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Description
(1)リチウム合金のみからなる単一の層からなるもの(すなわち、Li-Me層)
(2)リチウム金属からなる層と、リチウム合金からなる層とを備えるもの(すなわち、Li層/Li-Me層)
(3)リチウム金属からなる層と、リチウム合金からなる層と、リチウム以外の金属からなる層とを備えるもの(すなわち、Li層/Li-Me層/Me層)
上記(2)の態様においては、リチウム合金からなる層(Li-Me層)を電解質層103側の層(電解質層103との界面を形成する層)とすることが望ましく、また、上記(3)の態様においては、リチウム以外の金属からなる層(Me層)を電解質層103側の層(電解質層103との界面を形成する層)とすることが望ましい。リチウム金属を含むリチウム金属層と、リチウム金属とは異なる金属を含む層(中間層)とする場合には、中間層は、リチウム金属層と固体電解質の間の層であり、リチウム金属のうち少なくとも一部と、中間層を形成する金属のうち少なくとも一部とが、合金化することが望ましい。
2…二次電池
3…電圧センサ
4…温度センサ
5…電圧電流調整部
6…電流センサ
7…測定器
8…コントローラ
9…外部電源
Claims (8)
- 正極と、固体電解質と、リチウム合金を含む負極とを有する二次電池における内部短絡の発生の有無を推定する短絡推定装置であって、
前記二次電池の状態を測定する測定器と、
前記二次電池における内部短絡を推定するコントローラとを備え、
前記測定器は、
前記二次電池の交流インピーダンスから、前記二次電池の内部抵抗を測定し、
前記固体電解質の機械特性を示す電解質の機械特性値と前記負極の機械特性を示す負極の機械特性値を測定し、
前記コントローラは、前記内部抵抗が所定の抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合に、前記内部短絡の発生の可能性が有ると推定し、
前記機械特性値は、前記機械特性値が大きいほど材料が塑性したときの応力が大きいこと、又は、前記機械特性値が大きいほど、変形量、あるいは、ひずみの量が小さいことを表す短絡推定装置。 - 請求項1記載の短絡推定装置であって、
前記測定器は、固定周波数をもつ交流信号に基づき、前記内部抵抗に含まれる電解質抵抗及び反応抵抗のうち、いずれか一方の抵抗を測定する短絡推定装置。 - 請求項1または2記載の短絡推定装置であって、
前記コントローラは、前記二次電池の内部抵抗が前記抵抗閾値未満である場合、及び/又は、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値より高い場合に、前記二次電池の充電を行う短絡推定装置。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の短絡推定装置であって、
前記コントローラは、前記二次電池の内部抵抗が前記抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合には、前記二次電池の充電電流又は前記二次電池のCレートを所定値より低くする短絡推定装置。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の短絡推定装置であって、
前記コントローラは、前記二次電池の内部抵抗が前記抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合には、前記二次電池の充電を停止する短絡推定装置。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の短絡推定装置であって、
前記二次電池の使用温度領域において、温度変化に対する機械特性値の変化量は、前記固体電解質よりも前記負極の方が大きく、
前記コントローラは、前記二次電池の内部抵抗が所定の抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合には、前記二次電池の温度を所定値より高くする短絡推定装置。 - 正極と、固体電解質と、リチウム合金を含む負極とを有する二次電池における内部短絡の発生の有無を推定する短絡推定方法であって、
前記二次電池の交流インピーダンスを測定し、
前記交流インピーダンスから、前記二次電池の内部抵抗を演算し、
前記固体電解質の機械特性を示す電解質の機械特性値と前記負極の機械特性を示す負極の機械特性値を測定し、
前記二次電池の内部抵抗が所定の抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合に、前記内部短絡の発生の可能性が有ると推定し、
前記機械特性値は、前記機械特性値が大きいほど材料が塑性したときの応力が大きいこと、又は、前記機械特性値が大きいほど、変形量、あるいは、ひずみの量が小さいことを表す短絡推定方法。 - 正極と、固体電解質と、リチウム合金を含む負極とを有する二次電池と、
前記二次電池の交流インピーダンスと前記二次電池の機械特性を測定する測定器と、
前記二次電池における内部短絡の発生の有無を推定するコントローラとを備え、
前記測定器は、
前記交流インピーダンスから、前記二次電池の内部抵抗を演算し、
前記固体電解質の機械特性を示す電解質の機械特性値と前記負極の機械特性を示す負極の機械特性値を測定し、
前記コントローラは、前記二次電池の内部抵抗が所定の抵抗閾値以上であり、かつ、前記電解質の機械特性値が前記負極の機械特性値以下である場合に、前記内部短絡の発生の可能性が有ると推定し、
前記機械特性値は、前記機械特性値が大きいほど材料が塑性したときの応力が大きいこと、又は、前記機械特性値が大きいほど、変形量、あるいは、ひずみの量が小さいことを表す短絡推定システム。
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